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Die Erfindung betrifft ein Pumpengehäuse für eine Exzenterschneckenpumpe gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 und eine Exzenterschneckenpumpe mit einem solchen Pumpengehäuse.
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Aus dem Dokument
DE 10 2008 021 919 A1 ist eine Exzenterschneckenpumpe gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 bekannt. Eine andere Lösung ist aus dem Dokument
EP 2 205 872 B1 bekannt.
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Die Erfindung hat die Aufgabe, ein Pumpengehäuse für eine Exzenterschneckenpumpe bereitzustellen, das einen einfachen Zugang zum Gehäuseinneren sowie eine leichte Demontierbarkeit der Exzenterschneckenpumpenanordnung ermöglicht.
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Die Aufgabe ist erfindungsgemäß durch ein Pumpengehäuse für eine Exzenterschneckenpumpe gelöst, das die im Patentanspruch 1 genannten Merkmale aufweist.
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Dadurch, dass der Hauptgehäusekörper eine dem Deckel gegenüberliegende, kreisringsegmentförmige axiale Führungsfläche aufweist, kann ein zur Führungsfläche komplementäres Statorflanschelement, insbesondere dessen Dichtungsflansch, vom Hauptgehäusekörper axial verschiebbar geführt werden. Dabei bedeutet „dem Deckel gegenüberliegend” auf der anderen Seite einer die Längsachse des Pumpengehäuses einschließenden waagerechten Ebene, und „kreisringsegmentförmig” eine Kreisringsegmentfläche mit einem vorbestimmten Radius um die Längsachse. Vorzugsweise befindet sich die Führungsfläche in der unteren Hälfte des Hauptgehäusekörpers, insbesondere innen am Boden des Hauptgehäusekörpers. Auf diese Weise wird sichergestellt, dass ein auf der Führungsfläche verschiebbar geführtes Statorflanschelement durch die Deckelöffnung im Hauptgehäusekörper radial nach oben herausgenommen werden kann.
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Des Weiteren verläuft die axiale Führungsfläche vorzugsweise nur in einem vom Deckel überdeckten Bereich des Hauptgehäusekörpers, da eine Bearbeitung der Führungsfläche bei der Herstellung des Hauptgehäusekörpers in dem Deckelöffnungsbereich auf diese Weise einfacher ist. Dabei ist der vom Deckel überdeckte Bereich als eine Projektion des Deckels senkrecht zur Längsachse auf den Hauptgehäusekörper zu verstehen.
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Vorzugsweise ist darüber hinaus der Deckel mit einer der Führungsfläche gegenüberliegenden, kreisringsegmentförmige Innenumfangsfläche versehen, die radial von der Längsachse den gleichen Abstand wie die Führungsfläche hat und axial innen von einem sich radial einwärts erstreckenden Vorsprung des Deckels begrenzt ist, der sich vorzugsweise gegenüber der Führungsfläche befindet. Die gegenüberliegende, kreisringsegmentförmige Innenumfangsfläche, die radial von der Längsachse den gleichen Abstand wie die Führungsfläche hat, bildet zusammen mit der Führungsfläche eine geschlossene Kreisringfläche aus, die zur Aufnahme des Dichtungsflansches eines komplementären, kreisförmigen Statorflanschelements dient, der vorzugsweise mit einem O-Ring fluiddicht auf einer solchen Kreisringfläche aufliegt, um den Hohlraum des Pumpengehäuses nach außen hin abzudichten. Durch den beschriebenen Deckelvorsprung zur Längsachse hin, der sich vorzugsweise gegenüber von der Führungsfläche des Hauptgehäusekörpers befindet und die Innenumfangsfläche des Deckel vorzugsweise axial so begrenzt, dass sich die Führungsfläche des Hauptgehäusekörpers weiter zur Antriebsseite des Hauptgehäusekörpers erstreckt als die Innenumfangsfläche, wird ein auf der Führungsfläche und der Innenumfangsfläche anliegendes Statorflanschelement mittels des Deckelvorsprungs bei am Gehäusekörper befestigten Deckel daran gehindert, in Richtung der antriebsseitigen Öffnung verschoben zu werden. Vorteilhafterweise ist die Führungsfläche axial mindestens doppelt so lang wie die kreisringsegmentförmige Innenumfangsfläche, da so sicher festgestellt werden kann, ob ein Statorflanschelement sich in einer in Richtung der antriebsseitigen Öffnung verschobenen Position befindet, in welcher die Befestigung des Deckels an dem Hauptgehäusekörper nicht erfolgen soll.
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Eine vorteilhafte Weiterbildung sieht vor, dass die Führungsfläche axial außen von einem radialen Vorsprung des Hauptgehäusekörpers begrenzt ist. Ein solcher Vorsprung bewirkt, dass ein auf der Führungsfläche geführtes Statorflanschelement axial nicht aus dem Hauptgehäusekörper heraus geschoben werden kann, und stellt gleichzeitig einen Positionierungsanschlag dar, der die korrekte Einbauposition einer aus Rotor, Stator und Statorflanschelement bestehenden Baugruppe festlegt. Vorteilhafterweise ist die Führungsfläche des Weiteren von einem stufenartig nach innen vorstehenden Fixiervorsprung unterbrochen, der die Führungsfläche in einem pumpenseitigen Haltebereich und einen antriebsseitigen Führungsbereich unterteilt, wobei sich der Haltebereich zwischen dem Positionierungsanschlag und dem Fixiervorsprung nutförmig in Umfangsrichtung so erstreckt, dass der Dichtungsflansch des Statorflanschelements darin vorzugsweise formschlüssig passend eingelegt werden kann, um das Statorflanschelement axial sowohl in pumpenseitiger Richtung als auch in antriebsseitiger Richtung zu fixieren. Vorteilhafterweise fluchtet ein axial pumpenseitiger Rand des Fixiervorsprungs mit einem axial pumpenseitigen Rand des Deckelvorsprungs in einer zur Längsachse senkrechten Ebene. Ein in den Haltebereich der Führungsfläche eingebrachter Statorflanschelementkragen (Dichtungsflansch) wird so von dem Deckel und dem Hauptgehäusekörper gegen eine Verschiebung in die antriebsseitige Richtung des Pumpengehäuses gesichert.
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Von Vorteil ist darüber hinaus, wenn eine Kontaktebene zwischen dem Deckel und dem Hauptgehäusekörper schräg zur Längsachse des Pumpengehäuses verläuft. Dies ermöglicht eine einfachere Produktion und Montage des Deckels und eine bessere Abdichtung zwischen Deckel und Hauptgehäusekörper aufgrund der Möglichkeit der Verwendung eines ebenen Dichtelements. Vorteilhafterweise weist der Hauptgehäusekörper eine zur Aufnahme eines ebenen Dichtelements vorgesehene Vertiefung auf, die ein Verrutschen oder Abfallen der Dichtung während der Deckelmontage verhindert.
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Bei einer vorteilhaften Ausführungsform ist vorgesehen, dass ein mit dem Pumpengehäuse koppelbares Statorflanschelement auf der Führungsfläche axial verschiebbar ist und der am Hauptgehäusekörper befestigte Deckel eine Verschiebung des Statorflanschelements in Richtung der antriebsseitigen Öffnung verhindert. Das Pumpengehäuse und das Statorflanschelement können eine Pumpengehäusebaugruppe bilden, die dann in eine bestehende Exzenterschneckenpumpe eingebaut werden kann. Ein derartiger Aufbau bietet zudem einen Schutz des Statorflanschelements vor einem Klappern beim Transport des Pumpengehäuses bei montiertem Deckel. Des weiteren können Montagefehler vermieden werden, da erst der Deckel abgenommen werden muss, bevor das Statorflanschelement in Richtung der antriebsseitigen Öffnung des Pumpengehäuses verschoben werden kann, so dass sich die axiale Gesamtlänge der Pumpengehäusebaugruppe zur Montage in eine Exzenterschneckenpumpe verringern lässt. Das Statorflanschelement umfasst vorzugsweise einen Hohlzylinder, der an seinem einen, antriebsseitigen Ende einen radialen Führungskragen, der als Dichtungsflansch ausgebildet sein kann, und an seinem anderen, pumpenseitigen Ende einen radialen Statorflanschkragen hat, wobei das Statorflanschelement mit seinem Führungskragen auf der Führungsfläche aufliegt und der Statorflanschkragen von der pumpenseitigen Öffnung nach außen beabstandet und mit einem Stator in Wirkverbindung bringbar ist. Vorteilhafterweise verhindert der Statorflanschkragen, dass das Statorflanschelement bei abgenommenem Deckel vollständig in den Hauptgehäusekörper hinein verschiebbar ist. Auf diese Weise wird die axiale Verschiebbarkeit des Statorflanschelements bei abmontiertem Deckel begrenzt, so dass eine korrekte Platzierung des Statorflanschelements im Hauptgehäusekörper vor einer Befestigung des Deckels am Hauptgehäusekörper einfacher zu bewerkstelligen ist. Vorteilhaft weist der Führungskragen des Statorflanschelements eine Fase auf, die komplementär zu einer Fase des sich radial einwärts erstreckenden Vorsprungs des Deckels ist, so dass mit fortschreitender Annäherung des Deckels an den Hauptgehäusekörper bei deren Befestigung aneinander das dazwischen platzierte Statorflanschelement axial in die der rotorseitigen Öffnung des Pumpengehäuses entgegengesetzte Richtung verschoben und gegen ein Zurückwandern gesichert wird.
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Von Vorteil ist zudem, dass der Hauptgehäusekörper wie beschrieben die axiale Verschiebbarkeit des Statorflanschelements in einer Richtung von der antriebsseitigen Öffnung weg begrenzt, wodurch ein axiales Herausfallen des Statorflanschelements aus dem Pumpengehäuse verhindert wird. Vorteilhafterweise ist zu diesem Zweck mindestens einer der bereits beschriebenen Positionierungs- bzw. Fixiervorsprüngen vorhanden.
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Die eingangs genannte Aufgabe ist auch durch eine Exzenterschneckenpumpe mit den Merkmalen des Patentanspruchs 8 gelöst.
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Dadurch, dass das Statorflanschelement zwischen Stator und Pumpengehäuse so angeordnet ist, dass es im befestigten Zustand des Deckels ein Statorende in einer dazu komplementären Statoraufnahme des Anschlussstutzen fixiert, kann der Stator bei befestigtem Deckel nicht aus der Exzenterschneckenpumpe herausgenommen werden, d. h. der Deckel fixiert den Stator über das Statorflanschelement in seiner Einbauposition.
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Besonders vorteilhaft ist, dass der Stator bei abgenommenem Deckel axial soweit aus dem Anschlussstutzen in Richtung des Pumpengehäuses verschiebbar ist, dass er sich aus der Statoraufnahme des Anschlussstutzens löst. Dies ermöglicht einen platzsparenden radialen Ausbau des Stators aus der Exzenterschneckenpumpe.
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Vorzugsweise bilden der Stator, der Rotor und das Statorflanschelement eine Baugruppe, die noch um ein am antriebsseitigen Rotorende befestigtes Kupplungselement ergänzt sein kann. Auch können der Stator, der Rotor, das Statorflanschelement, ein am antriebsseitigen Rotorende befestigtes Kupplungselement und ein sich am antriebsseitigen Ende des Kupplungselements anschließender pumpenseitiger Kardanwellenabschnitt eine Baugruppe bilden, wobei der pumpenseitige Kardanwellenabschnitt mit einem weiteren antriebsseitigen Kardanwellenabschnitt lösbar verbunden ist, der der erforderlichen axialen Verschiebungsstrecke der Baugruppe entspricht, um letztere aus der Exzenterschneckenpumpe herausnehmen zu können; danach sind der Hohlraum des Pumpengehäuses und die weiteren darin befindlichen Bauteile zur Wartung bzw. Montage und Demontage zugänglich. Die erforderliche drehfeste, lösbare Verbindung mit einem ausreichenden axialen Verschiebungsabstand kann statt in der Kardanwelle auch im Kupplungselement nach demselben Prinzip vorgesehen sein. Vorzugsweise ist das Statorflanschelement einstückig mit dem Stator ausgebildet.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand schematischer Zeichnungen erläutert. Es zeigen:
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1 ein erfindungsgemäßes Pumpengehäuse in einer räumlichen Explosionsansicht,
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2 das zusammengebaute Pumpengehäuse aus 1 mit einem Statorflanschelement in seitlicher Ansicht,
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3 eine erfindungsgemäße Exzenterschneckenpumpe mit abmontiertem Deckel des Pumpengehäuses, und
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4 die Exzenterschneckenpumpe aus 3 mit herausgenommener Pumpenbaugruppe.
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Die 1 zeigt ein Pumpengehäuse 10 in einem Antriebsstrang einer Exzenterschneckenpumpe 100, das aus einem rohrförmigen Hauptgehäusekörper 12 und einem daran anbringbaren Deckel 14 sowie einer zwischen beiden angeordneten U-förmigen Dichtung 16 besteht. Das Pumpengehäuse 10 hat einen axial hindurch verlaufenden Hohlraum H, der sich zwischen zwei endseitigen Öffnungen P, A, d. h. zwischen einer pumpenseitigen Öffnung P und einer antriebsseitigen Öffnung A, erstreckt. Dabei ist die pumpenseitige Öffnung P von dem Hauptgehäusekörper 12 und dem daran abnehmbar befestigten Deckel 14 umschlossen. Eine Kontaktebene K zwischen dem Hauptgehäusekörper 12 und dem Deckel 14 verläuft schräg zu einer Längsachse L des Pumpengehäuses 10 (2). Zur Befestigung des Deckels 14 an dem Hauptgehäusekörper 12 sind Deckelbohrungen 18 sowie dazu passende Hauptgehäusebohrungen 20 vorgesehen, in welche Schrauben 19 (3) eingebracht werden.
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Im Bereich der pumpenseitigen Öffnung P des Pumpengehäuses 10 weist der Hauptgehäusekörper 12 eine dem Deckel 14 gegenüberliegende, kreisringsegmentförmige axial und in Umfangsrichtung verlaufende Führungsfläche F auf, die sich nur in einem vom Deckel 14 überdeckten Bereich des Hauptgehäusekörpers 12 erstreckt. Dabei ist die Führungsfläche F axial außen von einem pumpenseitigen Vorsprung 22 des Hauptgehäusekörpers 12 begrenzt. In dem Ausführungsbeispiel aus 1 ist die Führungsfläche F von einem radial nach innen ragenden Fixiervorsprung 24 unterbrochen, dessen Zweck weiter unten beschrieben ist. Ein derartiger Fixiervorsprung 24 ist jedoch nicht erforderlich, sodass auch eine ununterbrochene Führungsfläche F vorhanden sein kann.
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Der Deckel 14 weist eine der Führungsfläche F gegenüberliegende, kreisringsegmentförmige Innenumfangsfläche TF auf, die radial von der Längsachse L gleich weit wie die Führungsfläche F beabstandet ist und axial innen von einem antriebsseitigen Vorsprung 26 im Deckel 14 begrenzt ist.
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Die 2 zeigt ein mit dem Pumpengehäuse 10 aus 1 auf der Führungsfläche F axial verschiebbar gekoppeltes Statorflanschelement 50, wobei das Statorflanschelement 50 nur dann verschiebbar ist, wenn der Deckel 14 abgenommen ist. Das Statorflanschelement 50 hat im Wesentlichen die Gestalt eines Hohlzylinders (3), der an seinem einen, antriebsseitigen Ende einen radialen, als Dichtungsflansch ausgebildeten Führungskragen 52 und an seinem anderen, pumpenseitigen Ende einen radialen Statorflanschkragen 54 hat, wobei das Statorflanschelement 50 mit seinem Führungskragen 52 auf der Führungsfläche F aufliegt und der Statorflanschkragen 54 von der pumpenseitigen Öffnung P nach außen von dem Pumpengehäuse 10 beabstandet ist. Der am Hauptgehäusekörper 12 befestigte Deckel 14 verhindert eine Verschiebung des Statorflanschelements 50 in Richtung der antriebsseitigen Öffnung A mittels seines Vorsprungs 26. Bei abgenommenem Deckel 14 begrenzt der Hauptgehäusekörper 12 mit seinem Vorsprung 22 die axiale Verschiebbarkeit des Statorflanschelements 50 in der Gegenrichtung, indem der Statorflanschkragen 54 gegen den Vorsprung 22 stößt. Der Hauptgehäusekörper 12 wiederum kann die axiale Verschiebbarkeit des Statorflanschelements 50 in einer Richtung zur antriebsseitigen Öffnung A mittels des Fixiervorsprungs 24 begrenzen. Des Weiteren kann der Führungskragen 52 des Statorflanschelements 50 eine nicht gezeigte Fase aufweisen, die komplementär zu einer ebenfalls nicht gezeigten Fase des sich radial einwärts erstreckenden Vorsprungs 26 des Deckels 14 ist, so dass mit fortschreitender Annäherung des Deckels 14 an den Hauptgehäusekörper 12 bei deren Befestigung aneinander das dazwischen platzierte Statorflanschelement 50 axial in die der rotorseitigen Öffnung A des Pumpengehäuses 10 entgegengesetzte Richtung verschoben und gegen ein Zurückwandern gesichert wird.
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Die 3 und 4 zeigen exemplarisch einen Ausbauvorgang an einer Exzenterschneckenpumpe 100 mit einer Antriebseinheit 102, einer sich daran anschließenden zweiteiligen Kardanwelle mit einem antriebsseitigen Teil 104 und einem pumpenseitigen Teil 106, einem Kupplungselement 108, einem Rotor 110, einem den Rotor 110 umgebenden Stator 112 mit einem Statorende 112a, das in einen Anschlussstutzen 114 mit einer zum Statorende 112a komplementären Statoraufnahme 114a passt. Dabei ist das Statorflanschelement 50, das einstückig mit dem Stator 112 ausgebildet sein kann, zwischen dem Stator 112 und dem Pumpengehäuse 10 so angeordnet, dass es im befestigten Zustand des Deckels 14 das Statorende 112a in der dazu komplementären Statoraufnahme 114a des Anschlussstutzen 114 fixiert ist. Zu diesem Zweck ist die Pumpe 100 im Bereich der Antriebseinheit 102 und des Anschlussstutzens 114 ortsfest mit einer Basis B verbunden.
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Die 3 zeigt insbesondere einen Zustand der Exzenterschneckenpumpe 100, in dem der Deckel 14 des Pumpengehäuses 10 bereits abgenommen, die drehfeste Verbindung (nicht dargestellt) beider Kardanwellenteile 104, 106 durch die Deckelöffnung im Hauptgehäusekörper 12 getrennt und die Baugruppe bestehend aus Rotor 110, Stator 112, Statorflansch 50, Kupplungselement 108 und pumpenseitigem Teil der Kardanwelle 106 in Richtung der Antriebsseite bereits um eine Strecke x1 + x2 verschoben worden ist, wobei x1 die axiale Tiefe der Statoraufnahme 114a im Anschlussstutzen 114 und x2 ein minimaler Rangierabstand zum Anschlussstutzen 114 ist. In diesem Zustand ist auch noch ein zum antriebsseitigen Teil 104 der Kardanwelle vorbestimmter Abstand x3 vorhanden. Der radiale Führungskragen 52 des Statorflanschelements 50 wird bei diesem Verschieben erst über den Fixiervorsprung 24 gehoben und dann auf der Führungsfläche F weiter in Richtung der antriebsseitigen Öffnung A verschoben. In einer alternativen Ausführungsform ist kein Fixiervorsprung 24 vorgesehen und die Führungsfläche F ununterbrochen, so dass der Führungskragen 52 des Statorflanschelements 50 ohne Anheben verschoben werden kann. Die Führungsfläche sollte eine Mindestlänge von x1 + x2 haben und auf jeden Fall länger als x1 sein, um ein Lösen des Statorendes 112a aus dem Anschlussstutzen 114 zu ermöglichen.
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Die Baugruppe wird anschließend, wie in 4 dargestellt, aus der Exzenterschneckenpumpe 100 herausgehoben. Dies ist nur möglich, weil das Statorflanschelement 50 und damit auch der Stator 112 bei abgenommenem Deckel 14 axial soweit aus dem Anschlussstutzen 114 in Richtung auf das Pumpengehäuse 10 verschiebbar ist, dass er sich aus der Statoraufnahme 114a des Anschlussstutzens 114 lösen kann. Selbstverständlich kann die auf diese Weise herausnehmbare Baugruppe auch nur aus Stator 112, Rotor 110 und Statorflanschelement 50 gebildet sein, da eine lösbare, drehfeste Verbindung auch mittels eines zweiteiligen (nicht dargestellt) Kupplungselements 108 möglich ist.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102008021919 A1 [0002]
- EP 2205872 B1 [0002]
